초록 ▼

고출력 횡축형 영구자석 여자 선형 전동기를 이용하여 고출력(400[N] 이상)의 가진력과 큰 가진 변위(120 [mm])를 갖는 전동식 가진기로써 유압식의 고출력과 전동식의 제어 및 유지 보수가 용이한 장점을 서로 보완할 수 있다. 또한 간단한 구조적인 변경을 통하여 스프링을 이용한 공진형 가진기를 개발하여 일정한 주파수(공진 주파수)의 가진 동작에서 에너지 절약을 이룰 수 있다.
1차년도의 가진기의 사양결정 및 해석기술개발을 바탕으로 2차년도에는 전동시？ 선형모델제작 및 시험, 전력변환장치 설계 및 가진기 dynamic si

고출력 횡축형 영구자석 여자 선형 전동기를 이용하여 고출력(400[N] 이상)의 가진력과 큰 가진 변위(120 [mm])를 갖는 전동식 가진기로써 유압식의 고출력과 전동식의 제어 및 유지 보수가 용이한 장점을 서로 보완할 수 있다. 또한 간단한 구조적인 변경을 통하여 스프링을 이용한 공진형 가진기를 개발하여 일정한 주파수(공진 주파수)의 가진 동작에서 에너지 절약을 이룰 수 있다.
1차년도의 가진기의 사양결정 및 해석기술개발을 바탕으로 2차년도에는 전동시？ 선형모델제작 및 시험, 전력변환장치 설계 및 가진기 dynamic simulation기술을개발하여 실제 개발하고자 하는 가진기의 동특성 해석을 1차년도에 수행한 전동기의 해석결과를 가지고 모델링하여 수행하였다. 3차년도에는 이미 결정된 사양의 가진기와 가진기 구동용 전력변환 장치 및 제어기를 제작하고 이를 시험 평가하였다.
동특성 시뮬레이션을 통해 검증된 가진기 제어 알고리즘을 실제 제어기에 적용하여 실험 데이터를 수집하여 시뮬레이션 결과와 실제 실험결과를 비교 검증하였다.
검토 대상의 데이터는 가진력, 가진변위, 가진 주파수 그리고 전동기에 인가되는 상전류이다. 기존의 가진기 구조에 정해진 가진 질량과 가진 주파수가 되는 공진주파수를 낼 수 있는 스프링을 설계 제작하여 공진형 가진기의 주파수 특성을 분석 검토하였다.
개발된 영구자석 여자 횡축형 선형 전동기를 이용한 가진기는 최대 가진변위 120[mm]에 가진력이 700[N]으로 저주파수(수 [Hz])로 동작하도록 설계되었다. 횡축형 선형 전동기는 구조적인 설계 변경이 유연하여 다양한 운전 사양의 가진기 혹은 엑츄에이터를 제작 할 수 있다. 이로써 세계 최대 고출력 선형 추진시스템의 설계 해석 및 제작기술과 더불어 구동장치 설계 및 제어기술의 국산화를 이루었다.
연구 결과로는 고출력 횡자속 전동기 전자계 시스템 해석 및 설계 완료,횡자속가진기 추력 시험 완료 (고출력 전동기 추력 증명), 가진기 기계적 해석 및 설계완료 (공진점 계산, 스프링 지지대 설계),가진기 동특성 simulation 프로그램 개발을 이루었고 이의 응용 분야로는 유압 동력장치의 대체, 냉동기 분야, 시험기분야, 선형수송시스템, 의료기분야, 원자력분야에 적용 가능하다. 구체적인 적용 사례는 가상현실 simulator용 actuator, linear compressor(현재의 compressor는 회전기의 회전력을 동력 전달장치를 이용하여 직선운동을 얻고 있으나 linear compressor 이용시 고출력 고효율화 가능함),가진기 및 air-bag 시험장치,ropeless 승강기, 경전철및 지하철 추진시스템, 자동문, 인공심장 actuator, 원자로 제어봉 구동장치, 반도체제조 장비등을 들 수 있다.

Abstract ▼

This Research proposes the desired vibrator system using PM excited Transverse Flux Linear Motor (namely, TFLM). TFLM has the structure in which direction of the current corresponds with the moving one of the rotor and so magnetic circuit is separated from electric circuit. Consequently, TFLM has a

This Research proposes the desired vibrator system using PM excited Transverse Flux Linear Motor (namely, TFLM). TFLM has the structure in which direction of the current corresponds with the moving one of the rotor and so magnetic circuit is separated from electric circuit. Consequently, TFLM has a higher force per volume and a higher efficiency than a conventional radial flux motor.
We have manufactured vibrator and power converter for drive vibrator system in the research period. In addition, We test that characteristics of drive on a current, a voltage, a themperature, a noise and a vibration and evaluate performance. That wll be possible based on the development on technology for design and analysis of motor, design for power converter and Dynamic simulation for vibrator.

목차 Contents

• 표지...1
• 목차...2
• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 결과 ...7
• 3. 횡축형 전동기의 이론 ...10
• 4. 3차원 해석 ...14
• 5. 가진기의 기계적 설계...21
• 6. 소음, 진동 해석기술 개발...23
• 7. 가진기 시작품의 정특성 시험...27
• 8. 해석과 시험 결과의 비교...30
• 9. 가진기용 영구자석형 횡자속 선형전동기의 동특성 시뮬레이션...32
• 10. 전력변환 장치와 가진기 제어기 및 공진 시스템 설계...39
• 11. 가진기 구동 실험...63
• 12. 결론...70
• 13. 인용문헌...70